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Machine pour exécuter des joints plastiques par centrifugation sur des organes de fermetures télé que fende et ceu- vercles de récipients.
La présente invention concerne la combinaison d'un ensemble de dispositifs électroniques,électriques ou éleo- tropneumatiques permettant de simplifier la construction des machines destinées à mettre en place,par centrifugation, des jointe en matières liquides,telles que latex,matière plastique ou analogue,qui sont durcis ensuite par cuisson au four.Ce type de joint est d'usage courant pour les capsu- les de bouteilles et flacons ou pour des couvercles de bo- caux et de bottes.
Il existe de nombreux types de machines pour la mise en place de joints liquides par centrifugation.L'application du joint se fait par rotation de la pièce à garnir sous un injeoteur à aiguille ou gicleur.
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Les opérations successives consistent en: -la mise en place de la pièce à garnir sur un mandrin tournant; -la levée du mandrin pour éviter les phénomènes de projection du joint liquide ; -l'ouverture puis la fermeture du gicleur oontenent sous pres- sion la matière liquide pour le joint; -la retombée du mandrin; -l'évaouation de la pièce en direction du four.
Ces différentes opérations doivent être parfaitement syn- chronisées et cette synchronisation est obtenue par un systè- me de pignons, d'arbres à cames,de leviers et de bielles qui assurent la liaison des différente mouvements.L'ensemble est relativement lourd et encombrant et, en outre,la variation d' un seul facteur, tel que la vitesse du moteur principal entrai* ne automatiquement celle de tous les autres,ce qui n'est pal toujours désirable,étant donné que la vitesse de rotation du mandrin dépend essentiellement de la nature du joint et du format de la pièce à garnir.On a essayé de remédier à ce der- nier inconvénient par l'adjonction d'un deuxième moteur qui commande séparément la rotation du mandrin.Par ailleurs,
l'ou- verture et la fermeture du gicleur se font par impulsions électro-magnétiques à partir d'un arbre pourvu de contacts électriques dans le genre des rupteurs d'allumage des moteurs à explosions,mais ces améliorations ne permettent pas de fai- re varier sur une grande échelle chacune des différentes fonc- tions de la machine car elles modifient obligatoirement les autre dans les mêmes proportions.
Le manque de souplesse des machines actuelles conduit à l'u- tilisation d'une machine différente ou le remplacement d'or- ganes couteux quand on veut passer d'un modèle de pièces à à garnir à un autre modèle assez différent.Pratiquement cha- que type de machine répond seulement à une catégorie bien définie de pièces à garnir d'un joint.
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En outre le* machines actuelles présentent 1 inconvénient ..d'un poids excessif qui leur fait employer un grand nombre de pièces relativement lourdes dont l'entraînement exige une forte consommation de force motrice! -d'une grande complexité qui provoque des arrête prolongée au moindre incident de fonctionnsement, tel que,par exemple,la ohute malencontreuse d'un jet de liquide pour joint, du fait de l'accessibilité difficile aux différents organes.
La présente invention a pour but de remédier à ces incon- vénients.
Elle est caractérisée par tout ou partie des dispositions ci après prises ensenble ou isolément! -un programmateur qui est entraîné par un moteur électrique par l'intermédiaire d'un variateur de vitesse à débrayage automatique et qui est constitué par une série de cuvettes cylindriques en matière transparente dont la paroi cylindri- que comporte une bande opaque à position réglable pour obtu- rer le faisceau lumineux d'une oellulu photo-électrique fixe montée dans chaque cuvette,
le dit programmateur étant complété par un jeu de pignons dentés qui entraine une dernière cuvette cylindrique avec cellule photo-électrique pour commander le dispositif d'amenée des pièces à garnir d'un joint et des re- lais statiques avec amplificateur magnétique ou à transistors' étant adjoints au dit programmateur pour la transformation des signaux électriques qui proviennent des cellules,en émission de courants capables de commander tous les accessoires élec- triques de la machine.
-un mandrin magnétique qui est entraîné par le moteur électri- que précédent par l'intermédiaire d'un second variateur de vitesse et qui est constitué par un corps creux cylindrique dans lequel tourne une douille entraînée par une poulie et traversée longitudinalement par un axe creux à course longi- tudinale limitée,commandée dans un sens par l'attraction d'une bobine sur un noyeau de fer doux vissé à sa partie inférieure et dans l'autre sens par un ressort antagoniste,ou par un in-
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-verseur du courant dans la bobine , le dit mandrin magnétique portant à sa partie supérieure le plateau destiné à recevoir la pièce 4 garnir de joint,
-un dispositif d'amenée des pièces à garnir de joint compor- tant un organe soumis à un mouvement rectiligne alternatif pour entraîner par une crémaillère un pignon sur l'axe duquel est claveté une manivelle entraînant une bielle qui soumet à un mouvement alternatif rectiligne un organe centreur des pièces à garnirai'amplitude de la course et la position de l'organe centreur pouvant être modifiée en faisant varier la longueur de la bielle et/ou de la manivelle;
-un gicleur à commande magnétique comportant un corps prinoi... pal creux dans lequel est entretenu un courant de fluide cons- tituant le joint et dans lequel un pointeau obturateur de la buse de distribution du fluide à joint se déplace longitudinal lement dans un sens sous l'action d'une bobine sur un noyeau de fer doux fixé sur le dit pointeau et dans l'autre sens sous l'action d'un ressort antagoniste,le dit corps creux princi- pal étant fixé sur un support à deux conduite en communication avec sa chambre intérieure dans lesquels est entretenu le cou- rant de fluide à joint;
-un dispositif de contrôle empêchant l'ouverture du gicleur lorsque le mandrin est dépourvu de pièce à garnir de joint et consistant en une soupape branchée sur le corps principal du mandrin constitué par une chambre cylindrique dans laquelle un piston solidaire d'une membrene souple d'étanchéité est repoussé par un ressort au fond de la cambre quand la dépres- sion est faible à l'intérieur de la chambre du corps princi- pal alors que le piston fait pénétrer une pastille en fer doux dans une bobine magnétique,ce qui fait varier le flux magnétique qui commande par un relais l'ouverture du gicleur lorsqu'il est attiré par une forte dépression de l'intérieur de la chambre du corps principal du fait que la pièce à gar- nir obstrue l'orifice supérieur du mandrin.
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D'autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description illustrée par les dessins qui re présentent, à titre d'exemple non limitatif une forme de réalisation de l'invention'
La figure I est une vue d'ensemble de la commande du pro- grammateur et du mandrin.
La figure 2 est une vue d'ensemble de la commande du mandrin avec indication du gicleur.
La figure 3 est une vue en coupe à plus grande échelle du gicleur.
La figure 4 représente à plue grande échelle le mandrin avec sa soupape.
La figure 5 est une coupe longitudinale du mandrin.
La figure 6 est une coupe longitudinale du corps creux prin- cipal du mandrin suivant un plan perpendiculaire au plan de la coupe de la figure 5,
La figure 7 représente la douille d'entraînement du mandrin.
La figure 8 représente à plus grande échelle l'extrémité de l'axe creux du mandrin représenté en coupe longitudinale axiale à la figure 9.
La figure 10 représente en coupe la soupape de contrôle branchée sur le corps principal du mandrin.
La figure II représente le dispositif d'amenée des pièces à garnir représenté en coupe partielle à la figure 12.
Le dispositif convenablement enfermé dans un boitier non représenté au dessin,et dont le couvercle ne supporte extérieu- rement que les organes d'amenée et de retrait des pièces à gar- nir de joint,et naturellement le gicleur qui doit projeter la matière fluide sur les pièces à garnir,comprend essentielle- ment un moteur électrique I accouplé à un variateur de vitesse d'un type connu qui entraine,par la poulie 3 et la courroie 4 la poulie 5 du programmateur proprement dit.
Ce programmateur est constitué par une série de cuvettes 6 cylindriques en matière transparente dont la paroi cylindri- que comporte une bande opaque à position réglable et convena- blement appliquée afin d'obturer le faisceau lumineux d'une
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cellule pnoto-éleotrique 7 fixe et montée à l'intérieur de chaque cuvette 6.La paroi cylindrique est masquée partielle- ment par une bande opaque représentée sohématiquement par des pointe au dessin et dont la position et la longueur peuvent être repérées par rapport à l'axe 8 sur lequel est claveté un plateau gradué 9.Un bouton molleté 10 solidaire de l'axe 8 permet une rotation manuelle du programmateur en sens inverse de sa rotation
normale qui correspond au sens d'entraînement par le variateur de vitesse 2. On peut ainsi,lorsque la machine est arrêtée modifier rapidement la position ou la longueur des bandes opaques en fonction du programme désiré.Naturellement le variateur de vitesse comporte un débrayage automatique lors- qu'il est entraîné à rebours.
Sur l'axe 8 du programma Leur est olaveté un pignon denté II qui engrène sur un autre pignon denté 12 double du pignon II et qui est destiné à entraîner une cuvette 13 analogue aux cuvettes 6 et dont la cellule photo-électrique 14 commande le dispositif d'amenée des pièces à garnir dont il sera parlé plus loin.
Au dessus du programmateur sont installés des relais atati- ques 15 et l'amplificateur magnétique 16 ou à transistors per- mettant la transformation des signaux électriques provenant des cellules en émission de oourant capables de commander tous les accessoires électriques de la machine qui seront décrits ci après.
Le moteur 1 est accouplé également à un second variateur de vitesse 17 qui entraîne un pignon conique 18 de grand dia- mètre lequel entraîne le pignon conique 19 entraînant un ten- deur de courroie 20 d'un type connu sur lequel est olaveté une poulie rainurée 21 destinée à entraîner une courroie 22 à profil rainurée d'un type connu.
Cette courroie 22 entraîne la poulie 23 du mandrin.
Ce mandrin comprend essentiellement un corps principal cy- lindrique creux 24 fixé par une plaque support 25 sur le bâti @ de la maoaine.
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Dana ce corps cylindrique 24 est montée sur roulèhénts' à rouleaux coniques 26 et 27 une douille 28,représentée séparé- ment à la figure 7,et sur laquelle est clavetée la poulie 23.
Dans la douille 28 est placé l'axe creux 29,représenté sépa- rément à la figure 9,et qui est olaveté sur la douille 28 par une vis vissée dans le trou taraudé 30 et dont la tête peut coulisser dans une entaille 31 prévue à cet effet dans la partie supérieure de la douille 28.
La course verticale de l'axe 29 dans la douille 28 est li- mitée par un ensemble formé de la cuvette 32 vissée sur la partie filetée 33 de la douille 2d, de la bague 34 de réglage et de la butée fixe 36 clavetée sur l'axe 29,un ressort de rappel 35 étant comprimé entre le fond de la cuvette 32 et la bague 36.L'axe 29 est pourvu à son extrémité supérieure d'une butée 37 fixée sur lui par tous moyens connus,vis ou clavette par exemple.
Dans la partie inférieure de l'axe creux 29 est vissé un noyeau en fer doux 38 et cette partie inférieure de l'axe traverse une bobine 39.
La partie supérieure de l'axe est en forme de cône 40 sur lequel s'emboîte le plateau 41 destiné à recevoir la pièce à garnir de joint. Un élément filtrant 41a arrête toute chute malencontreuse de liquide à joint.
Le mandrin fonctionne comme suit, la courroie 22 entraine la poulie 23 qui entraine à son tour la douille 28.Cette douille,grâce à la olavette vissée dans le trou 30 de l'axe, entraîne celui-ci dans le même mouvement de rotation.Contrai- rement à la douille 2d qui ne peut avoir aucun déplacement dans le sens vertical du fait des roulements coniques 26 et 27 placés dans des épaulements prévus à cet effet dans le corps 24,l'axe 29 est soumis pendant sa rotation à une trans- lation verticale par l'action de la bobine 39 qui est alimen- ' tée à partir du programmateur.Le noyeau en fer doux 38 est tiré vers le centre de la bobine et entraîné en même temps dans l'axe 29 dans un mouvement ascendant.
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La course verticale de l'axe 29 est limité vers le haut par la butée 36 et vers le bas par la butée 37.L'amplitude de la course verticale vers le haut peut être réglée en vissant ou en dévissant plus ou moins la bague 34 sur son support 32 qui est maintenu en place par un frein d'arrêt représenté schéma- tiquement 42.
La limite inférieure de la course verticale est immuable et correspond à la position basse de la butée fixe 37 venant en contact avec la douille 28 tournant à la même vitesse.
La puissance d'attraction de la bobine peut être modifiée en vissant ou en dévissant plus ou moins le noyeau en fer doux 38.
Le ressort 35 facilite le retour en partie basse de l'axe 29.
La douille 28 tourne dans deux bagues fixes d'étanohéité 43 placées dans des logements 44 prévus à cet effet dans le corps 24 et dont le rOle sera indiqué plus loin.
Il est remarqué que le ressort 35 n'est plus nécessaire si on prévoit une inversion du courant dans la bobine 39 lorsque celle ci est alimentée en courant continu;d'ordinaire le poida propre de l'axe suffit à assurer sa descente dans des temps acceptables.
Le dispositif d'amenée des pièces à garnir de joint comprend essentiellement un piston pneumatique à double effet qui se déplace dans un cylindre 45 et qui entraine une orémaillère 46 qui agit sur un pignon 47 sur l'axe duquel est clavetée une manivelle 48 qui entraine une bielle 49 articulée en 50 sur l'organe centreur 51 qui est guidé dans un mouvement rectili- gne.
On obtient ainsi la pose précise de la pièce à garnir 52 sur le plateau du mandrin 41.
L'amplitude de la course du oentreur 51 peut être modifiée en faisant varier la longueur utile de la manivelle 48 et de la bielle 49 qui comporte à cet effet des lumières 53 et 54.
La vitesse de déplacement du piston peut être modifiée par un régulateur de debit d'air et son arrêt peut être contrôlé
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par des dispositifs amortisseurs en fin de course.
En variante,le piéton et le cylindre peuvent être remplacée par un dispositif magnétique composé d'un noyeau en fer doux et d'une bobine magnétique.
Le gicleur qui doit déposer la matière formant le joint comprend essentiellement un corps principal 55 prolongé par une bobine d'attraction magnétique 56 et par une buse 57 fixée sur le corps 55 et par la Dague filetée 58.
Le gicleur est fixé sur sa plaque 59 aux un support 60 com- portant intérieurement deux conduite 61 et 62 reliés aux ori- fioes 63 et 64 à des conduits dans lesquels circule le fluide qui doit constituer le joint.
Le fluide est ainsi soumis à. un courant continu de manière à entretenir une température régulière.On peut prévoir sur le support 60 ou dans le corps du gicleur 55 un thermostat,non représenté,qui empêcherait l'alimentation de la bobine 56 et par suite l'ouverture du gicleur,au eau ou la température du fluide pour joint serait en dehors des limites acceptables pour son application.
Il est prévu au gicleur des vis pointeaux 65 et 66 qui doi- vent permettre d'obturer les orifices pratiqués dans le support lorsqu'il est nécessaire de démonter le gicleur pour un nettoy- age ou une révision.
Lorsque la bobine 56 reçoit une impulsion en provenance du programmateur elle attire le noyeau en fer doux 67 fixé à la partie supérieure du pointeau 68 ce qui permet l'ouverture du gicleur.
Le mouvement du pointeau est limité vers le haut par une vis 69 bloquée par un contre-éorou 70.Dès que cesse l'excitation de la bobine 56 un ressort 71 ramène le pointeau vers le bas. Une fermeture d'étanchéité 72 empêche toute fuite du fluide à joint en direction de la bobine.
Il est nécessaire de prévoir un dispositif de contrôle de l'ouverture du gicleur lorsque,pour une cause quelconque,le man- drin n'a pas reçu la pièce à garnir.
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Dans ce but, sur le corps du mandrin 24 est fixé par via creuse 73 un corps cylindrique de soupape 74 qui maintient par son couvercle 75 le bourrelet 76 du corps d'une mem brane *ou- ple 77 en forme de eau sur le fond de laquelle est fixé un piston 78 pourvu,d'une part,d'une tige 79 qui traverse et est guidé par le couvercle 75 et comporte une butée 80.Ce piéton comporte sur l'autre face une tige 81 terminée par une pastil- le en fer doux 82 qui peut être attirée par un enroulement ma- gnétique 83.
Cette soupape est ainsi en communication directe par la vis creuse 73 avec la chambre à vide située dans le corps 24 entre les deux bagues d'étanohéité 43 et la douille 28.
Cette chambre à vide est reliée par une canalisation souple 84 à une pompe à vide,non représentée.Elle communique d'autre part avec l'axe creux 29 grâoe aux ouvertures 85 et 86 fraisées respectivement dans la douille 28 et dans l'axe 29.
L'enroulement magnétique 83 est relié à un relais électro- nique qui contrôle le circuit électrique d'ouverture du gicleur.
Le fonctionnement de ce dispositif de sécurité est le sui- vant.Si aucune pièce à garnir n'est placée sur le plateau 41 du mandrin,la pompe à vide aspire directement l'air par l'axe creux 29,1'ouverture 86,l'ouverture 85 de la douille 28 et il se produit une dépression trèe faible à l'intérieur de la cham- bre du corps 24.Il en résulte de même à l'intérieur de la soupape de contrôle et le piston 78,soumis à l'action d'un ressort de rappel 87,reste appliqué contre le bossage intérieur du couver- cle 75.Le relais du circuit électrique de commande du gicleur ne reçoit alors aucun signal électrique et empêche l'ouverture du gicleur.
Si au contraire une pièce à garnir 52 est placée sur le pla- teau 41 cette pièce empêche l'entrée d'air à l'intérieur de 1' axe et,par suite,de la chambre à vide.Le vide à l'intérieur de la soupape augmente instantanément et le piston 78 se déplace en direction du fond de la soupape entrainant en même temps une pastille en fer doux 82 à l'intérieur de l'enroulement 83.
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La modification du flux magnétique de cet enroulement permet le fonctionnement du relais qui oontrOle l'ouverture du gicleur et l'ouverture de ce gicleur est commandée par la cellule cor- respondante du programmateur.
Dès que la pièce garnie est retirée du mandrin (accidentel- lement ou non) le piston 78 rappelé par le ressort 87 retourne à sa position initiale et ouvre le circuit de contrôle,ce qui empêche l'ouverture du gicleur.
La butée 80 permet de limiter l'amplitude du déplacement du piston 78.
Naturellement on peut prévoir sur une machine plusieurs mandrins ayant chacun leur gicleur et les pièces gammes de joint peuvent être évacuées par un tapis transporteur vers le four de cuisson.